論智能建筑中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用

孫凌

【摘? 要】建筑向著個性化和人性化的方向發(fā)展，即稱之為智能建筑。為了能夠為用戶提供更好的生活和工作環(huán)境，需要把建筑物結(jié)構(gòu)、設(shè)備、管理方法相結(jié)合并達到最佳狀態(tài)，走出傳統(tǒng)的局限性，與先進的科學(xué)技術(shù)融合起來，形成智能建筑的基本概念。從智能建筑的標(biāo)志來看，主要體現(xiàn)在樓宇、通訊、辦公、消防、安全防范自動化方面，為了使建筑安全防范系統(tǒng)的改革得以順利進行，要充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)的功能，這是智能建筑性能得以提高的有效方法。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng);智能建筑;應(yīng)用要點

中圖分類號：TP393;文獻標(biāo)識碼：A

引言

目前，涵蓋了傳感器、自動化、網(wǎng)絡(luò)以及嵌入式系統(tǒng)等綜合性的技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也在深刻影響著人們的生活。假如將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能運用到建筑中，特別是智能建筑，那么兩者結(jié)合則代表這未來建筑最終的發(fā)展目標(biāo)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能建筑中最主要的應(yīng)用就體現(xiàn)在智能家居、節(jié)能減排、智能安防以及監(jiān)控管理等方面，這是建筑技術(shù)上的一個新的嘗試，也是智能建筑發(fā)展的必然趨勢。

1物聯(lián)網(wǎng)的功能特征

1.1連通性

連通性就是指：通過相應(yīng)技術(shù)——比如感應(yīng)技術(shù)、智能識別技術(shù)或有線或無線的網(wǎng)絡(luò)連接，讓所有相關(guān)的人、事、物全部處于連通狀態(tài)，這樣才能實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的信息流通。

1.2關(guān)聯(lián)性

傳統(tǒng)意義上的互聯(lián)網(wǎng)其實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)交流的方式是：在遵循網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的前提下，以計算機技術(shù)對電腦等設(shè)備進行關(guān)聯(lián)。但是這種方式在如今看來已經(jīng)有了局限性，而要實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)上虛擬網(wǎng)絡(luò)世界和現(xiàn)實世界的相連，就需要在使用條形碼、影像技術(shù)、傳感器等設(shè)備的幫助下，將不同物體和互聯(lián)網(wǎng)相聯(lián)，達到物物相連的程度。

1.3智能化

物聯(lián)網(wǎng)最主要的發(fā)展目標(biāo)，就是為了讓現(xiàn)實世界向著智能化方向轉(zhuǎn)變，讓人們的生活工作更加方便快捷。其智能化技術(shù)內(nèi)涵就是以無線傳感技術(shù)、自動控制技術(shù)和先進的計算機技術(shù)為媒介，實現(xiàn)對事物的完全控制而達到為人服務(wù)的目的。物聯(lián)網(wǎng)能幫助人們對周圍環(huán)境的感知、利用以及作出正確判斷并加以控制。

2智能建筑中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用

2.1物聯(lián)網(wǎng)的智能照明系統(tǒng)

LED照明是照明系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢，LED照明系統(tǒng)具有低碳環(huán)保、能耗低、使用壽命長等優(yōu)點，已經(jīng)被廣泛的關(guān)注和使用。但是現(xiàn)在有很多的LED照明是采用人工控制和時間控制的方式進行照明，其智能控制方式比較低級，不能進行自檢也不能進行遠程操控。隨著物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，實現(xiàn)了LED照明的智能化。

對基于物聯(lián)網(wǎng)的智能LED照明集中控制系統(tǒng)進行分析，控制系統(tǒng)由上位機和下位機兩部分構(gòu)成。上位機包含控制中心和相應(yīng)軟件，主要負責(zé)顯示下位機采集的數(shù)據(jù)和向下位機發(fā)送控制指令;下位機包含ZigBee無線通信組件和LED照明終端，主要負責(zé)采集LED照明終端、無線網(wǎng)絡(luò)的信息和傳輸上位機的控制指令。在系統(tǒng)正常工作時，上位機可以通過串口或網(wǎng)口向協(xié)調(diào)器發(fā)送控制指令，協(xié)調(diào)器再經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)和路由器將控制指令發(fā)送給終端節(jié)點，終端節(jié)點收到信息后，將采集到的數(shù)據(jù)再由相反的路徑上傳給上位機。

2.2監(jiān)控管理

按照物聯(lián)網(wǎng)的功能進行劃分，可以分為三層，傳感器數(shù)量最多的是感知層，功能比較完備，為了使建筑監(jiān)控管理工作得以保障，兩項技術(shù)起到?jīng)Q定性作用，即光纖光柵傳感網(wǎng)絡(luò)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。由于在建筑材料中應(yīng)用了光纖光柵傳感器技術(shù)，更好的掌握不同材料的實際數(shù)據(jù)和功能，并對其進行科學(xué)檢測，對質(zhì)量是否合格做出準(zhǔn)確判斷;在檢測電力系統(tǒng)時，充分利用了智能建筑中的電力系統(tǒng)運行時始終保持著高溫高壓的扎UN港臺，在終端與接頭等環(huán)節(jié)安裝了光纖光柵傳感器，對系統(tǒng)的檢測更加準(zhǔn)確和穩(wěn)定，并且能夠長期進行。由于檢測是有效的，為工作人員處理提供了方便，能免預(yù)防發(fā)生重大故障，維護用戶生命和財產(chǎn)的安全。另外光纖光柵傳感器還廣泛應(yīng)用于高樓層智能建筑之中，可以更好的對建筑物結(jié)構(gòu)實施健康監(jiān)測，并對結(jié)構(gòu)的完好穩(wěn)定性做出判斷，確定有無變形、腐蝕、倒塌等情況或趨勢出現(xiàn)，由于互聯(lián)網(wǎng)作用的發(fā)揮，系統(tǒng)終端獲取了結(jié)果，專業(yè)人員對信息數(shù)據(jù)加以整理分析，在此基礎(chǔ)上做出判斷，決定是否維護或修復(fù)建筑結(jié)構(gòu)。

2.3智能安防

結(jié)合對傳統(tǒng)的安防系統(tǒng)與智能建筑安防系統(tǒng)的對比，可以看到后者的優(yōu)勢更加突出，更具有效性和精準(zhǔn)性。智能安防系統(tǒng)所涵蓋的內(nèi)容較為廣泛，出入口控制、防入侵警告、電子巡查等都在其范圍之內(nèi)。這些內(nèi)容與建筑內(nèi)外安全密切相關(guān)，為用戶提供安全保障，防止外來人員進入，避免出現(xiàn)突發(fā)事件。一般情況下智能建筑中有門禁系統(tǒng)，陌生人不得隨意進入，用戶所持門禁卡為CPU的射頻，在進行刷卡識別操作時，由局域網(wǎng)傳輸?shù)胶笈_進行身份確認后門被打開。

2.4在節(jié)能減排中的應(yīng)用

在建筑工程節(jié)能減排中，可以利用物聯(lián)網(wǎng)平臺系統(tǒng)和建筑的污水處理設(shè)備以及電能系統(tǒng)連接起來，并利用各類傳感器來對電能的消耗情況、水資源的消耗情況、污水指數(shù)等信息讀取出來，然后利用高速光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆破脚_進行存儲，對大數(shù)據(jù)進行分析。利用云平臺進行對比分析，進而得出最佳的處理工藝，保證工作人員可以有據(jù)可依，同時還可以監(jiān)督和考核污水處理情況，構(gòu)建完善的監(jiān)督管理體系。通過在室內(nèi)安裝無線傳感器，可以對室內(nèi)的照明情況、濕度情況、溫度情況等進行實時監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測情況對空調(diào)系統(tǒng)進行控制和調(diào)整，提高用戶的舒適度，并保持低能耗。例如感應(yīng)吸收裝置、應(yīng)聲燈、感應(yīng)抽水裝置等都可以根據(jù)用戶的使用情況來進行控制，降低能源的消耗。

通過節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)，可以對用電設(shè)備進行監(jiān)控，可以即時對被管理設(shè)備的運行狀態(tài)進行監(jiān)控。利用節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)，可以查詢出設(shè)備的運行狀態(tài)，并支持路基控制的設(shè)施和劃分，可以實現(xiàn)用電設(shè)備歷史狀態(tài)的可視化查詢。此外，節(jié)能減排監(jiān)管系統(tǒng)還可以從節(jié)能效果以及用戶體驗的角度出發(fā)，提供短信控制功能、安防功能、設(shè)備禁用報警功能、PC管理功能等。

2.5消防系統(tǒng)

消防系統(tǒng)在智能建筑中起到安全保護的作用，降低火災(zāi)事故的發(fā)生機率。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在消防系統(tǒng)中提供了聯(lián)動條件，其可連接消防系統(tǒng)中的傳感器、自動噴淋系統(tǒng)以及報警裝置，提高消防的效率和準(zhǔn)確性[2]。智能建筑中引起火災(zāi)的原因有漏電、煤氣泄漏等，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作用下可以在能引起火災(zāi)的閥門、設(shè)備上安裝探測器，探測器產(chǎn)生的報警信號能夠自動傳輸?shù)街悄芙ㄖ奈锫?lián)網(wǎng)內(nèi)，由物聯(lián)網(wǎng)發(fā)送給控制中心，啟動關(guān)聯(lián)的消防滅火裝置，保護智能建筑的安全運營。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能建筑的消防系統(tǒng)中提高了安全保護的效率，降低了火災(zāi)風(fēng)險的發(fā)生機率，全面保護了智能建筑的安全運營。智能建筑系統(tǒng)中消防是一項重要的工作，在消防系統(tǒng)中落實物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，積極提升消防保護的反應(yīng)能力和安全保護水平，滿足智能建筑在消防方面的需求。

結(jié)束語

我國信息技術(shù)處于飛速發(fā)展階段，智能建筑也隨之進入到先進之列，建筑智能化水平顯著提升。但是從目前的形勢來看并不樂觀，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中所使用的產(chǎn)品和技術(shù)以國外引進為主，對該項技術(shù)在建筑領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用具有限制作用，在這種情況下，相關(guān)人員要提高思想認識，加大研究力度，尤其是自主知識產(chǎn)權(quán)智能化產(chǎn)品和系統(tǒng)的開發(fā)工作尤為關(guān)鍵，對我國智能建筑的發(fā)展所起的作用是至關(guān)重要的。

參考文獻：

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（作者單位：杰創(chuàng)智能科技股份有限公司）